Fysik
Kræfters arbejde
06. december 2006 af
Arkanoid (Slettet)
Følgende opgave er jeg lidt tabt i:
En cyklist kører på frihjul med konstant fart ned ad bakke. Massen af cykel og cyklist er 80 kg. Bakken danner vinklen 3,0 grader med vandret, den er 120 m lant.
a) Beregn det samlede arbejde, som udføres af gnidningskraft og vindmodstand, idet cyklen kører ned ad bakken.
Cyklisten kører op ad bakken. Der antages at den samlede gnidningskraft of vindmodstand er af samme størrelse, som da cyklisten kørte ned ad bakken.
b) Beregn det arbejde, cyklisten skal udføre for at køre op ad bakken.
Mine bud er:
a) A = Delta E_pot = -(m*g*Delta h) = -(80 kg * 9,82 N/kg * -(sin(3) * 120 m)) = 4933,82J
b) Her er jeg clueless, men da ændringen i potentiel energi er den samme (med omvendt fortegn), kan jeg så bruge den til at finde arbejdet (som så vil være det samme)? Det lyder ikke korrekt....
En lignende opgave, som jeg også har rodet rundt i:
En fjeder med k = 100 N/m bruges i en fjederkanon. Fjederen er presset 5,0 cm sammen når kanonen er affyret og yderligere 8,0 cm, når kanonen er spændt.
Kanonen affyrer i vandret retning en stålkugle med massen 25 g.
a) Hvor stort et arbejde udfører fjederen under afskydningen?
b) Nu affyres kuglen lodret op. Hvor stort er det resulterende arbejde på kuglen?
c) Hvor højt når kuglen op?
a) har jeg styr på (A = 0,5kx_start^2-0,5kx_slut^2, men b) og c) kan jeg ikke lure så hints er mere end velkomne
På forhånd tak!
En cyklist kører på frihjul med konstant fart ned ad bakke. Massen af cykel og cyklist er 80 kg. Bakken danner vinklen 3,0 grader med vandret, den er 120 m lant.
a) Beregn det samlede arbejde, som udføres af gnidningskraft og vindmodstand, idet cyklen kører ned ad bakken.
Cyklisten kører op ad bakken. Der antages at den samlede gnidningskraft of vindmodstand er af samme størrelse, som da cyklisten kørte ned ad bakken.
b) Beregn det arbejde, cyklisten skal udføre for at køre op ad bakken.
Mine bud er:
a) A = Delta E_pot = -(m*g*Delta h) = -(80 kg * 9,82 N/kg * -(sin(3) * 120 m)) = 4933,82J
b) Her er jeg clueless, men da ændringen i potentiel energi er den samme (med omvendt fortegn), kan jeg så bruge den til at finde arbejdet (som så vil være det samme)? Det lyder ikke korrekt....
En lignende opgave, som jeg også har rodet rundt i:
En fjeder med k = 100 N/m bruges i en fjederkanon. Fjederen er presset 5,0 cm sammen når kanonen er affyret og yderligere 8,0 cm, når kanonen er spændt.
Kanonen affyrer i vandret retning en stålkugle med massen 25 g.
a) Hvor stort et arbejde udfører fjederen under afskydningen?
b) Nu affyres kuglen lodret op. Hvor stort er det resulterende arbejde på kuglen?
c) Hvor højt når kuglen op?
a) har jeg styr på (A = 0,5kx_start^2-0,5kx_slut^2, men b) og c) kan jeg ikke lure så hints er mere end velkomne
På forhånd tak!
Svar #1
06. december 2006 af Sentinox (Slettet)
Først "Cykelbanditten"
a)
Det er svært at hjælpe når du ikke skriver alle oplysninger. Der må være nogen oplysninger om gnidning + vindmodstand, eller en slutfart eller lignende du har udeladt.
Som udgangspunkt er det en noget simplificeret antagelse du har gjort, da du har impliceret, at accelerationen netop er tyngdekraftens komposant parallel med bakken.
b) I dette tilfælde modarbejdes tyngdekræften, hvorfor arbejdet må være større.
//Sentinox
a)
Det er svært at hjælpe når du ikke skriver alle oplysninger. Der må være nogen oplysninger om gnidning + vindmodstand, eller en slutfart eller lignende du har udeladt.
Som udgangspunkt er det en noget simplificeret antagelse du har gjort, da du har impliceret, at accelerationen netop er tyngdekraftens komposant parallel med bakken.
b) I dette tilfælde modarbejdes tyngdekræften, hvorfor arbejdet må være større.
//Sentinox
Svar #2
06. december 2006 af Arkanoid (Slettet)
#1
a) er skrevet af, verbatim, fra opgavesættet. At løsningen er simplificeret er jeg klar over, men det er hvad jeg kunne få ud af de opgivne oplysninger :-)
b) Netop min indvending mod mig selv, men jeg kan ikek se hvorledes jeg korrigerer for tyngdekraftens arbejde
a) er skrevet af, verbatim, fra opgavesættet. At løsningen er simplificeret er jeg klar over, men det er hvad jeg kunne få ud af de opgivne oplysninger :-)
b) Netop min indvending mod mig selv, men jeg kan ikek se hvorledes jeg korrigerer for tyngdekraftens arbejde
Svar #3
06. december 2006 af Sentinox (Slettet)
Stadig cykelopgaven:
Mig der er en klaphat, der står jo med konstant acceleration -> summen af eksterne kræfter = 0
Den resulterende kræft fra luftmodstand og gnidning må jo således være massen af cyklisten mutlipliceret med tyngdeaccelerationens komposant i bakkens retning.
Herefter findes arbejdet fra W=F_res.s
I spørgsmål 2 må arbejdet netop være det dobbelte (overvej selv hvorfor)!
Har ikke ligetid til at kigge på den næste...
//Sentinox
Mig der er en klaphat, der står jo med konstant acceleration -> summen af eksterne kræfter = 0
Den resulterende kræft fra luftmodstand og gnidning må jo således være massen af cyklisten mutlipliceret med tyngdeaccelerationens komposant i bakkens retning.
Herefter findes arbejdet fra W=F_res.s
I spørgsmål 2 må arbejdet netop være det dobbelte (overvej selv hvorfor)!
Har ikke ligetid til at kigge på den næste...
//Sentinox
Skriv et svar til: Kræfters arbejde
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.